transformateur

EXERCICES CORRIGES SUR LE TRANSFORMATEUR MONOPHASE ex:1 La puissance apparente d’un transformateur monophasé 5,0 kV / 230 V ; 50 Hz est S = 21 kVA. La section du circuit magnétique est s = 60 cm2 et la valeur maximale du champ magnétique B = 1,1T ) . L’essai à vide a donné les résultats suivants : U1 = 5 000 V ; U20 = 230 V ; I10 = 0,50 A et P10 = 250 W. L’essai en court-circuit avec I2CC = I2n a donné les résultats suivants : P1CC = 300 W et U1CC = 200 V. 1- Calculer le nombre de spires N1 au primaire. 2- Calculer le rapport de transformation m et le nombre N2 de spires au secondaire. 3- Quel est le facteur de puissance à vide de ce transformateur ? 4- Quelle est l’intensité efficace du courant secondaire I2n ? 5- Déterminer les éléments RS ; ZS et XS de ce transformateur. 6- Calculer le rendement de ce transformateur lorsqu’il débite un courant d’intensité nominale dans une charge inductive de facteur de puissance 0,83. CORRIGÉE: 1- En utilisant le théorème de

                           I. Principaux paramètres de la plaque signalétique La puissance apparente ou assignée elle s’exprime en Voltampère S = √3.U.I Fréquence Tension et intensité au primaire Tension et intensité au secondaire II. Rapport de transformation Par définition : M = Uab/ UAB Ce rapport dépend non seulement des nombres de spires primaires et secondaires et au secondaire. III. Indice horaire Les conditions de couplage des enroulements primaires et secondaires ont aussi pour effet d’introduire un déphasage entre des tensions homologues, c’est à dire apparaissant entre les bornes désignées par des mêmes lettres (VA , Va) ou (UAB , Uab). En pratique, le déphasage θ obtenu est toujours un multiple entier de θ = retard d’une tension BT sur son homologue HT L’indice horaire I est : I = θ / 30° 0 ≤ I ≤ 11 (entier) IV. Couplages du transformateur triphasé Comme tous les récepteurs triphasés, le primaire d’un transformateur peut avoir ses enroulements

                  I. Description . Principe de fonctionnement . Il est constitué de 2 enroulements placés sur un circuit magnétique fermé. Le primaire est alimenté par le réseau et se comporte comme un récepteur. Il crée un champ et un flux magnétique (t) alternatif) dans le circuit magnétique feuilleté. Le secondaire est soumis à la variation de ce flux, il est le siège d'une fém. induite due à la loi de Lenz et alimente la charge.                    III. le transformateur réel . SN =U1N.I1N =U2N.I2N * Les enroulements du transformateur présentent des résistances r1 et r2 (mesurées en continu Volt + amp) qui créent des pertes joules : Pj=r I + r I 1 1 2 2 2 2 = Rs I2 2 . En court circuit sous tension réduite, les pertes fer sont négligeables (pfer = kB2~ kU 1cc 2 <<<Pfer U1n car U1cc<<<U1n )  P1cc = Pj (pour les mêmes courants). *La magnétisation du circuit magnétique crée des pertes par hystérésis et par courant de Foucault appelées per